专利名称：风电法兰专用五米数控立车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造风电法兰用立车，具体为一种用于风电法兰专用五米数控立车。
背景技术：
近年来，世界各地都将风力发电作为一项新的清洁能源来开发，我国在十五期间 也提出了大力发展风力发电的规划。2006-2008年，我国风电投资规模已达到了 100亿 以上的规模，生产塔筒所需的风电法兰也需求量激增。风电法兰直径在1.6-5米，厚度约 100-250mm。由于风电法兰加工要求具有一定的特殊性，需要有相待性能的立式车床加工制 造，国内外这种高水平的立车价格昂贵，国内一些中小企业难以承受，另外这种立车功能比 较多，用来加工单一的风电法兰则会有很多功能被闲置，也是一种资金资源的浪费。为此技 术人员专门设计出一种专用于加工风电法兰的5米数控立车。
发明内容
本发明为了解决风电法兰的专用数控立车的制造问题而提供了一种风电法兰专 用五米数控立车。 本发明是由以下技术方案实现的，一种风电法兰专用五米数控立车，包括工作台 部分、工作台部分上方设有双柱及定梁构成的龙门部分，定梁包括减震横梁，在减震横梁的 一侧设有水平导轨，另一侧设有后梁；减震横梁结构包括钢板制成的箱式横梁，在箱式横梁 的周壁内设有木芯盒，箱式横梁的周壁和木芯盒之间设有钢筋网笼，钢筋网笼之间还设有 轻质复合材料；水平导轨为全钢板焊接的空心壳状结构，内浇筑有轻质复合材料，在水平导 轨上下两端分别设有铸铁导轨板；工作台部分结构包括带有主轴的底座、花盘、电机驱动装 置，底座和花盘同主轴，电机驱动装置通过齿轮驱动花盘，在底座边缘的嵌槽内设有支撑花 盘的组合式静压导轨，该导轨由若干块弧形板对接构成，每块弧形板上都有进油口及楔形 油囊，所述的进油口和楔形油囊相通；花盘下方对应组合式静压导轨的位置设有耐磨板； 在定梁上设有进刀装置，水平导轨一端设有驱动装置，进刀装置内装有刀杆，刀杆外表为八 方的钢管，其内设有套管，钢管和套管之间为软质复合材料，套管内设有刀具，刀杆与刀台 座连接。 这些组成部分的设计细节决定着产品加工的质量好坏，例如龙门部分的横梁，良 好的横梁应该具有良好的强度和刚度，而一般的立车横梁结构是内外双梁结构，安装时调 节内梁抵消外梁挠度。 一般的横梁的制造时通过大件直接铸造，当然直接铸造带来的问题 是铸造困难，生产周期长，成本高，而且加工精度很低。以上结构特征形成三梁结构，横梁为 主梁，保证主体的强度；后梁只承担前后方向的刚度、而水平轨道解决精度问题，在横梁产 生水平方向挠度时，水平轨道可以调平。三梁分别承担强度、刚度和精度的任务。横梁部 分为三件组合结构，使加工变的简单，精度要求高的水平轨道在龙门刨上皆可完成，降低成 本。三梁分别加工，縮短了加工周期。采用本特征所述的结构制成的减震横梁重量轻，制造容易，周期短，刚度高，尤其是减震效果好，非常有利于加工精度的提高。 外表为八棱形的钢管使刀杆强度大大增加，同时在刀杆内加设套管，并设有软质 复合材料提高刀杆的抗震性能，耐冲击，使加工质量得到保证。 每块弧形板都用六角螺栓固定在底座上，并用定位销定位组成定量式液体静压导 轨，分块加工、最后组装，从工艺上解决了静压轨道需大型精密设备加工的难题。耐磨板悬 浮在嵌槽内的油膜上滑动。其优点是(1)在组合式导轨上产生的油膜使导轨面分开，导轨 没有磨损，精度保持良好(2)摩擦系数很小，大大降低了传动功率，减小了摩擦发热，(3)速 度均匀，平稳(4)和滚动导轨相比，静压油膜还具有吸收震动作用。 整体综合来说本发明具有以下特点，立车使用了三梁结构，縮短了制造周期，降 低了加工成本，提高了受力性能，采用了铸铁导轨，提高了导轨的耐磨性，简化了加工工艺； 减震横梁的特殊设计，解决了焊接横梁的钢度问题，新型刀杆结构使刀具运行更稳定，减震 效果明显。更重要的是，该发明设计合理，用途固定，节约了很大成本，在同时期，齐齐哈尔 第一机床厂生产的五米数控立车价格为240-280万，而本发明所述的产品价格为98万元左 右。
图1为风电法兰专用五米数控立车的结构示意2为图1的侧视3为定梁的内部结构示意4为减震横梁内部结构示意5为弧形板结构示意6为图5的A-A剖面7为刀杆结构示意8为图7的侧视9为图2的局部放大受力分析中1_工作台部分、2-双柱、3-电机、4-螺杆、5-定梁、6-进刀装置、7-水平
导轨、8-减震横梁、9_后梁、10-齿轮、11-电机驱动装置、12-底座、13-组合式静压导轨、
14-轮齿、15-耐磨板、16-花盘、17-主轴、18-刀杆、19-刀台座、20-铸铁导轨板、21-箱式 横梁、22-轻质复合材料、23-钢筋网笼、24-木芯盒、25-进油口 、26-楔形油囊、27_软质复 合材料、28-套管、29-钢管、30-刀具
具体实施例方式
如图1、2所示意，一种风电法兰专用五米数控立车，包括工作台部分1、工作台部 分1上方设有双柱2及定梁5构成的龙门部分，如图3所示意，定梁5包括减震横梁8，在减 震横梁8的一侧设有水平导轨7，另一侧设有后梁9 ;如图4所示意，减震横梁8结构包括钢 板制成的箱式横梁21，在箱式横梁21的周壁内设有木芯盒24，箱式横梁21的周壁和木芯 盒24之间设有钢筋网笼23，钢筋网笼23之间还设有轻质复合材料22(如混凝土 )；如图3 所示意，水平导轨7为全钢板焊接的空心壳状结构，其内浇筑有轻质复合材料(如混凝土 )， 在水平导轨7上下两端分别设有铸铁导轨板20 ;如图2所示意，工作台部分1结构包括带有主轴17的底座12、花盘16、电机驱动装置11，底座12和花盘16同主轴，电机驱动装置11 通过齿轮10驱动花盘，在底座12边缘的嵌槽内设有支撑花盘16的组合式静压导轨13，该 导轨由12块弧形板对接构成，如图5、6所示意，每块弧形板上都有三个进油口 25及三个楔 形油囊26，所述的进油口 25和楔形油囊26相通，花盘16下方对应组合式静压导轨13的位 置设有耐磨板15 ;在定梁5上设有进刀装置6，水平导轨7 —端设有驱动装置，所述的驱动 装置包括安装在定梁5 —端的电机3，电机3连接有螺杆4，进刀装置6通过螺杆4驱动位 移，进刀装置6内装有刀杆18，如图7、8所示意，刀杆18外表为八棱形的钢管29，其内设有 套管28，钢管29和套管28之间为软质复合材料27 (如沥青)，套管28内设有刀具30，刀杆 18与刀台座19连接。当然还包括液压系统；电器部分。 液压系统由液压阀、溢流阀、压力继电器、电机组成负责给静压导轨供油和所有的 润滑部位供油。 电器部分有主电路和数控系统构成，电机为交流变频电机55Kw，变频范围 10-100HZ，要求变频器为矢量控制型，保持低转速时恒转矩。主电机及变频器能达到主轴 3-20r/min的调速要求。 如图9所示意，刀台座19受力为Fy(Y轴方向切削分力)，Fz(Z轴方向切削分力)；
X轴方向受力较小，而横梁在X轴方向刚度较大，所以可以忽略不计，刀台切削力分解到横
梁以后，转变为两个推力，一个扭矩。即Fy—、Fz—，合力矩M二My+Mz， (My为Fy产生的X轴
垂面上的扭矩，Mz为Fz产生的X轴垂面上的扭矩)，定梁采用本发明所述的结构后，是龙门
受力更为合理，特别是承载扭矩M的能力提高一倍以上。 数控系统采用北京凯恩帝公司身产的K90Ti数控系统。
权利要求
一种风电法兰专用五米数控立车，包括工作台部分(1)、工作台部分(1)上方设有双柱(2)及定梁(5)构成的龙门部分，其特征在于定梁(5)包括减震横梁(8)，在减震横梁(8)的一侧设有水平导轨(7)，另一侧设有后梁(9)；减震横梁(8)结构包括钢板制成的箱式横梁(21)，在箱式横梁(21)的周壁内设有木芯盒(24)，箱式横梁(21)的周壁和木芯盒(24)之间设有钢筋网笼(23)，钢筋网笼(23)之间还设有轻质复合材料(21)；水平导轨(7)为全钢板焊接的空心壳状结构，在水平导轨(7)上下两端分别设有铸铁导轨板(20)；工作台部分(1)结构包括带有主轴(17)的底座(12)、花盘(16)、电机驱动装置(11)，底座(12)和花盘(16)同主轴，电机驱动装置(11)通过齿轮(10)驱动花盘，在底座(12)边缘的嵌槽内设有支撑花盘(16)的组合式静压导轨(13)，该导轨由若干块弧形板对接构成，每块弧形板上都有进油口(25)及楔形油囊(26)，所述的进油口(25)和楔形油囊(26)相通；花盘(16)下方对应组合式静压导轨(13)的位置设有耐磨板(15)；在定梁(5)上设有进刀装置(6)，水平导轨(7)一端设有驱动装置，进刀装置(6)内装有刀杆(18)，刀杆(18)外表为八棱形的钢管(19)，其内设有套管(28)，钢管(29)和套管(28)之间为软质复合材料(27)，套管(28)内设有刀具(30)，刀杆(18)与刀台座(19)连接。
2. 根据权利要求1所述的风电法兰专用五米数控立车，其特征在于组合式静压导轨 (13)，由12块弧形板对接构成。
3. 根据权利要求1所述的风电法兰专用五米数控立车，其特征在于弧形板上有三个 进油口 (25)及三个楔形油囊(26)。
4. 根据权利要求1所述的风电法兰专用五米数控立车，其特征在于所述的驱动装置 包括安装在定梁(5) —端的电机(3)，电机(3)连接有螺杆(4)，进刀装置(6)通过螺杆(4) 驱动位移。
全文摘要
本发明涉及一种制造风电法兰用立车，具体为一种用于风电法兰专用五米数控立车。解决风电法兰的专用数控立车的制造问题。包括工作台部分、工作台部分上方设有双柱及定梁构成的龙门部分，在定梁上设有进刀装置，水平导轨一端设有驱动装置，进刀装置内装有刀杆，刀杆外表为八方的钢管，其内设有套管，钢管和套管之间为软质复合材料，套管内设有刀具，刀杆与刀台座连接。该发明设计合理，用途固定，节约了很大成本。
文档编号B23B29/00GK101695759SQ200910075829
公开日2010年4月21日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者安俊堂 申请人:山西安伦锻压机床有限公司;